- •Технология и организация строительства транспортных сооружений
- •1 Перечислить строительные типы болот при строительстве автомобильных дорог. Дать их краткую характеристику и способы возведения на них земляного полотна.
- •4 Используемая техника для разработки грунта в карьере и при отсыпке насыпи, способы отсыпки, длина захваток. Вариантный выбор отряда машин для производства работ
- •5 Перечислить технологические процессы
- •6 Для основных нескольких работ и выбранных машин определить производительность с использованием еНиР (по формулам), коэффициент использования
- •7 Перечислить конкретные мероприятия по охране окружающей среды
- •8 Составить схему потока
- •9 Вопросы для самостоятельного контроля знаний
- •1 Указать виды поперечных профилей земляного полотна исходя из косогорности поверхности земли
- •2 Особенности производства работ при возведении земляного полотна на косогоре с разной косогорностью
- •3 Подсчет объемов работ при возведении земляного полотна на косогоре.
- •4 Используемая техника для разработки грунтов на косогоре (карьере) и при отсыпке насыпи. Вариантный выбор машин для производства работ
- •5 Перечень технологических процессов
- •6 Для основных нескольких работ и выбранных машин определить производительность, коэффициент использования
- •7 Перечислить конкретные мероприятия
- •8 Составить план потока
- •9 Вопросы для самостоятельного контроля знаний
- •2 Указать требования к грунтам (температуру при доставке, укладке, уплотнении, размеры и количество мерзлых комьев)
- •4 Используемая техника для разработки грунта в карьере и при отсыпке насыпи, длина захватки. Вариантный выбор отряда машин для производства работ
- •5 Составить перечень технологических процессов
- •6 Для основных нескольких работ и выбранных машин определить, производительность, коэффициент использования
- •7 Перечислить конкретные мероприятия по охране окружающей среды
- •8 Составить план потока
- •9 Вопросы для самостоятельного контроля знаний
- •1 Перечислить способы укрепления грунтов при строительстве оснований из местных материалов, исходя из вида вяжущего. Дать определение грунта оптимального состава (метод его определения).
- •2 Указать основные технические требования при комплексном укреплении грунтов, порядок введения добавок, возможные варианты приготовления смеси, исходя из места их приготовления
- •4 Используемая техника для устройства выше указанного слоя основания. Вариантный выбор машин для производства работ
- •5 Перечень технологических процессов
- •6 Для основных нескольких работ и выбранных машин определить производительность, коэффициент использования
- •7 Перечислить конкретные мероприятия по охране окружающей среды
- •8 Привести схему потока
- •9 Вопросы для самостоятельного контроля знаний
- •3 Км; ширина захватки 7,0 м
- •3 Используемая техника для устройства выше указанного слоя основания. Вариантный выбор машин для производства работ
- •На первом этапе осуществляется:
- •Доставка щебня на захватку автосамосвалами, ссыпание в конусы или в приемный бункер щебнераспределителя;
- •На 1 этапе уплотнения должно быть выполнено не менее 10 проходов по 1 следу катка с гладкими вальцами.
- •5 Для основных нескольких работ и выбранных машин определить производительность и коэффициент использования
- •6 Перечислить конкретные мероприятия по охране окружающей среды
- •7 Привести схему потока
- •8 Вопросы для самостоятельного контроля знаний
- •1 Перечислить виды, типы и марки асфальтобетонных смесей
- •2 Укажите основные требования к материалам, используемым
- •5 Перечень технологических процессов
- •6 Для основных нескольких работ и выбранных машин определить
- •7 Перечислить конкретные мероприятия по охране окружающей среды
- •8 Составить схему потока, если дорожно – строительная организация
1 Перечислить виды, типы и марки асфальтобетонных смесей
Ответ: Асфальтобетонные смеси по виду заполнителя бывают: крупнозернистые, мелкозернистые, песчаные. Также они бывают плотные – с минеральным порошком, пористые – без минерального порошка.
По температуре приготовления: горячие, холодные. По виду вяжущего: асфальтобетонные, приготовленные на битумах; дегтебетонные, приготовленные на дегтях; пластбетонные, приготовленные на смолах (эпоксидной, инденкумароновой и т. д.).
Существуют следующие типы горячих и холодных асфальтобетонных смесей (см. таблицу Т6.1). Типы горячих и холодных асфальтобетонных смесей различаются составом, в основном по количественному содержанию щебня (гравия) и песка.
Асфальтобетонная смесь – смесь компонентов (песок природный или дробленый, щебень, гравий) плюс органическое вяжущее (битум, деготь) плюс минеральный порошок.
Таблица Т6.1 – Типы асфальтобетонных смесей
Типы смесей |
Массовая доля щебня (или гравия), % |
Песок, % | |
Горячие |
Холодные | ||
А
|
― |
свыше 50 до 65% (щебень) |
― |
Б
|
Бх |
свыше 35 до 50 (щебень или гравий) |
― |
В
|
Вх |
свыше 20 до 35 включительно (щебень или гравий) |
― |
Г |
Гх |
― |
дробленый или из отсева дробления |
Д
|
Дх |
― |
природный |
В зависимости от прочности при сжатии при температуре воздуха «плюс» 20˚С различают три марки асфальтобетонов:
- предел прочности при сжатии 2,2 МПа (не менее);
- предел прочности при сжатии 2,0 МПа (не менее);
- предел прочности при сжатии 1,8 МПа (не менее).
2 Укажите основные требования к материалам, используемым
для приготовления горячих асфальтобетонных смесей
Ответ: Требования к материалам, используемым для приготовления горячих асфальтобетонных смесей подробно изложены в учебнике (автор Леонович И.И. книга «Испытания дорожно-строительных материалов»). Требования к заполнителю (песок, щебень, гравий) изложены на с. 12…37; к органическому вяжущему – с. 101…142; к минеральному порошку на с. 49…69.
Согласно ГОСТ к стандартным показателям свойств битумов относят для вязких битумов [БНД (БН) 40/60, БНД (БН) 60/90, БНД 90/130]:
– условную вязкость (пенетрацию), которая характеризуется глубиной проникания стандартной иглы пенетрометра при температуре «плюс» 25˚С и 0˚С (например, БНД 40/60; здесь 60 – при температуре «плюс» 25˚С и 40 – при 0˚С);
– растяжимость (деформативная способность) стандартного образца битума, определяемая также при температуре «плюс» 25˚С и 0˚С;
– адгезию (активность) битума по отношению к каменным материалам, определяется по сцеплению с мрамором или песком;
– температуру вспышки (способность битума не возгораться при технологических температурах), определяется следующим образом. Перед испытанием образцы битума обезвоживают осторожным нагреванием до температуры на «плюс» 80…100˚С выше температуры размягчения, но не выше 180˚С и не ниже «плюс» 120˚С. Обезвоженный и расплавленный битум необходимо процедить перед испытанием сквозь металлическое сито N07 и тщательно перемешать до полного удаления пузырьков воздуха. Температура вспышки у разных битумов различна, но в среднем находится примерно в интервале «плюс» 200…210˚С.
– температуру размягчения, которая характеризует температурный переход битума из вязкоупругого в текучее состояние;
– температуру хрупкости, которая характеризует температурный переход в хрупкое состояние;
– интервал пластичности – интервал температур от температуры размягчения до температуры хрупкости;
– стабильность свойств битума при высокой температуре, характеризуемой изменением температуры размягчения после подогрева;
- устойчивость битума под воздействием атмосферных факторов.
Жидкие нефтяные битумы по ГОСТу делятся на БГ – быстрогустеющие, СГ – среднегустеющие, МГ – медленногустеющие.
Качество жидких битумов оценивают по:
– истинной вязкости, определяемой в ротационном или капиллярном вискозиметре;
– условной вязкости (пенетрации);
– стабильности состава, характеризующейся количеством разжижителя, испарившегося из битума при выдерживании его при определенной температуре в течение заданного времени;
– температуре вспышки;
– адгезии (активному сцеплению с мрамором или песком);
– скорости формирования структуры и свойств, характеризуемой температурой размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя.
Жидкие битумы готовят из вязких битумов путем разжижения их жидкими нефтепродуктами (бензином, керосином и т.д.) установленного фракционного состава и добавлением ПАВ (катионоактивных, анионоактивных или двойного действия).
При приготовлении горячей асфальтобетонной смеси на марках битумов (БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90, БН 90/130) температура битума, поступающего в смеситель «плюс» 130…150˚С; щебня (гравия), песка, отсевов дробления при выходе из сушительного барабана «плюс» 165…185˚С; смеси при выпуске из смесителя – 140…160˚С.
При применении активированных минеральных порошков или ПАВ температура битума, щебня, гравия, песка, отсевов дробления и готовой асфальтобетонной смеси должна быть снижена по сравнению с вышеуказанной:
- на 20˚С при применении битумов марок БНД 40/60, БН 40/60, БНД 60/90, БН 60/90, БНД 90/130, БН 90/130;
- на 10˚С при использовании жидких битумов (БНД 130/200, БН 130/200, БНД 200/300 и БН 200/300).
Асфальтобетонную смесь после перемешивания в смесителе выгружают в транспортные средства или в накопительный бункер. Время нахождения готовых смесей для нижних слоев покрытий и типа А для верхнего слоя в накопительном бункере должно быть не более 1,5 ч. Смеси других типов должны находиться в бункере не более 0.5 ч.
Для смесей с применением ПАВ и активированных порошков время нахождения в бункере может быть увеличено соответственно до 2 и 1 ч.
3 Произвести подсчет объемов дорожно-строительных работ при строительстве двухслойного асфальтобетонного покрытия. Верхний слой плотный асфальтобетон – 5 см; нижний слой – пористый асфальтобетон толщиной – 6 см, ширина захватки 7,0 м, длина 450 м. Дальность доставки материалов 7 км
Подсчет объемов работ выполняем на основании поперечного сечения двухслойного асфальтобетонного покрытия по известной методике, приведенной при решении выше изложенных задач.
Рисунок 6.1 – Поперечное сечение двухслойного
асфальтобетонного покрытия
Площадь поверхности нижнего слоя покрытия из пористой асфальтобетонной смеси равна площади поверхности верхнего слоя из плотной смеси и равна:
Sпов = В * Lзахв = 7,0 * 450 = 3150 м2.
Для устройства нижнего слоя из пористой асфальтобетонной смеси согласно §19 таблица 27 – 40 с. 22 (СНиПа ч. IV) имеем: при толщине слоя 4 см расход асфальтобетонной крупнозернистой смеси составляет:
93,1 т смеси/1000 м2,
на каждые 0,5 см дополнительной толщины следует добавлять 11,6 т/1000 м2, тогда при толщины слоя 6 см расход составит:
Нрасхода = 93,1 + 4 * 11,6 = 139,5 т/1000 м2 ;
на всю захватку
Q1 расхода = Нрасхода * S = 139,5 т * 3,15 ед = 439,43 т.
Для устройства верхнего слоя из плотной асфальтобетонной смеси согласно §19 таблица 27 – 40 с. 22 (СНиПа ч. IV) имеем: при толщине слоя 4 см расход смеси составляет (тип Б): 97,4 т/1000 м2 ;
на каждые 0,5 см дополнительной толщины следует добавлять 12,1 т/1000 м2. При толщине слоя 5 см расход асфальтобетонной смеси составит:
Нрасхода = 97,4 + 2 * 12,1 = 121,6 т/1000 м2.
На всю захватку площадью 3150 м2:
Q2 расхода = 121,6 * 3,15 = 383,04 т.
Для подгрунтовки основания используют жидкий битум с нормой розлива 0,5…0,8 л/м2 или 60 %-ую битумную эмульсию в количестве 0,6…0,9 л/м2. Обработку поверхности нижнего слоя двухслойного асфальтобетонного покрытия можно не производить, если интервал во времени между устройством верхнего и нижнего слоев составляет не более 2 суток и отсутствовало движение построечного транспорта. В противном случае производят обработку поверхности нижнего слоя покрытия розливом жидкого битума с нормой расхода 0,2…0,3 л/м2 или 60 %-ой битумной эмульсией с нормой расхода 0,3…0,4 л/м2.
Подгрунтовку основания производят за 1…6 ч до начала производства работ по укладке асфальтобетонной смеси.
Примем норму розлива жидкого битума 0,6 л/м2, тогда на захватку его потребуется:
Q3 расхода=0,6*3150=1890 л =1890 кг =1,89 т.
Плотность жидкого битума ρб = 1 т/м3.
Используемая техника для устройства асфальтобетонного покрытия.
Вариантный выбор машин для производства работ
Ответ: Для устройства асфальтобетонного покрытия используют современную технику:
- для очистки оснований от пыли и грязи применяют механическую щетку поливомоечных машин ПМ-130Б, КО-02;
- для подгрунтовки используют автогудронаторы ДС-39А, ДС-39Б, ДС-142А, ДС-142Б;
- для доставки смеси – автосамосвалы КаМАЗ-5511, КаМАЗ-55111 и т.д.;
- укладку смеси осуществляют асфальтоукладчиками с автоматизированной системой слежения ДС-1, ДС-126А, ДС-143, ДС-143А, ДС-181, ДС-175, ДС-40 и т.д.;
- уплотнение асфальтобетонных смесей, содержащих полимеры следует начинать только гладковальцовыми катками массой 6…8 или 10…13 т. Плотные смеси типов А и Б уплотняют в 2 этапа. На первом этапе уплотняют катком на пневмошинах массой 16 т (6…10 проходов) или гладковальцовым массой 10…13 т (8…10 проходов), или вибрационным катком с включенным вибратором массой 6…8 т (5…7 проходов) и на втором этапе окончательно – гладковальцовым катком массой 11…18 т (6…8 проходов). Плотные смеси типа В, Г, Д уплотняют в три этапа. Вначале гладковальцовым катком массой 6…8 т (2…3 прохода) или вибрационным катком массой 6…8 т с выключенным вибратором (2…3 прохода), затем катком на пневмошинах массой 16 т (6…10 проходов) или гладковальцовым катком массой 10…13 т (8…10 проходов), или вибрационным катком массой 6…8 т с включенным вибратором (3…4 прохода) и окончательно – гладковальцовым катком массой 11…18 т (4…8 проходов по 1 следу).
Перекрытие следа при уплотнении составляет 20…40 см. Скорость катков вначале уплотнения должна быть не более 1,5…2 км/ч, затем увеличивается до 3 км/ч (виброкатки), 5 км/ч (гладковальцовые катки) и 8 км/ч (катки на пневмошинах). Заканчивают уплотнение на малой скорости равной 2 км/ч.
Давление в шинах пневмокатков вначале уплотнения должно быть не более 0,3 МПа, в конце уплотнения – 0,8 МПа.
Вариантный выбор машин для производства работ по устройству двухслойного асфальтобетонного покрытия будем производить на примере одного из слоев, так как техника для устройства верхнего и нижнего слоев используется одна и та же, только работы проводятся в разные смены.
Таблица 6.2 – Вариант 1.
Технологическая последовательность рабочих процессов и машины для выполнения работ |
Источник обосно- вания производи- тельности |
Единица изме- рения |
Объем работ (кол-во ед.измер.) |
Произво- дитель- ность, ед/смену |
Потреб- ность машино- смен |
1 Доставка горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б для устройства верхнего слоя покрытия автосамосвалами КаМАЗ – 5511 (qn= 10 т) на среднее расстояние 7 км. |
Расчет |
1 т |
383,04 |
66,67 |
5,75 |
2 Укладка асфальтобетонной смеси типа Б асфальтоукладчиком ДС – 1, Нвр = 0,25 м-ч/100 м2. Сменная производительность: ед/смену |
§ Е17 – 6 табл. 3 п. 1б |
100 м2 |
31,50 |
32,0 |
0,98 |
3 Уплотнение горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б средним катком ДУ – 48 В с гладкими вальцами (Нвр= 0,86 м-ч /100 м2) за 17 проходов по 1 следу. Сменная производительность: ед/смену |
§ Е17 – 7 табл. п. 24 |
100 м2 |
31,50 |
9,30 |
3,39 |
4 Уплотнение горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б тяжелым катком с гладкими вальцами ДУ – 9 В за 17 проходов по 1 следу (Нвр = 0,61 м-ч/100 м2). Сменная производительность: П2 катка ед/смену |
§ Е17 – 7 табл. п. 25 |
100 м2 |
31,50 |
13,11 |
2,40 |
Примечание.
Сменная производительность автосамосвалов КаМАЗ -5511 определена по формуле:
т/смену.
Таблица Т 6.3 – Стоимость эксплуатации машин 1–ого варианта
Машины |
Трудоем– кость, м – смены |
Стоимость, руб. | ||
м – часа |
м – смены |
эксплуа- тации | ||
1 Автосамосвалы КаМАЗ – 5511 |
5,75 |
4,01 |
32,08 |
184,46 |
2 Асфальтоукладчик ДС – 1 |
0,98 |
5,26 |
42,08 |
41,24 |
3 Гладковальцовый каток ДУ – 48 В |
3,39 |
3,11 |
24,88 |
84,34 |
4 Гладковальцовый каток ДУ – 9 В |
2,40 |
3,68 |
29,44 |
70,66 |
Итого: |
|
|
|
380,70 |
Для второго варианта отряда дорожно-строительных машин назначим автосамосвалы КаМАЗ -55111 с паспортной грузоподъемностью 13 т.
Сменная производительность автосамосвалов КаМАЗ -55111 определим по формуле:
т/смену.
Сменная производительность при укладке горячей плотной асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком ДС – 126А, если норма времени равна Нвр = 0,17 м-ч/100 м2 , будет равна:
ед/смену
Катки для уплотнения смеси оставим те же (первого варианта).
Таблица 6.4 – Вариант 2
Технологическая последовательность рабочих процессов и машины для выполнения работ |
Источ- ник обоснов. производи-тель ности
|
Единица изме- рения |
Объем работ (кол-во ед. измер.) |
Произво- дитель- ность , ед/смену |
Потреб- ность машино- смен |
1 Доставка горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б для устройства верхнего слоя покрытия автосамосвалами КаМАЗ – 55111 (qn= 13 т) на среднее расстояние 7 км.
|
Расчет |
1 т |
383,04 |
86,67 |
4,42 |
2 Укладка асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком ДС – 126 А, Нвр = 0,17 м-ч/100 м2
|
§ Е17 – 6 табл. 3 п. 1а |
100 м2 |
31,50 |
47,06 |
0,67 |
3 Уплотнение горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б средним катком ДУ – 48 В с гладкими вальцами. Норма времени Нвр= 0,86 м-ч/100 м2 за 17 проходов по 1 следу. Сменная производительность: ед/смену
|
§ Е17 – 7 табл. п. 24 |
100 м2 |
31,50 |
9,30 |
3,39 |
4 Уплотнение горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б тяжелым катком с гладкими вальцами ДУ – 9 В за 17 проходов по 1 следу (Нвр = 0,61 м-ч/100 м2). Сменная производительность: П2 катка ед/смену
|
§ Е17 – 7 табл. п. 25 |
100 м2 |
31,50 |
13,11 |
2,40 |
Таблица Т 6.5 – Стоимость эксплуатации машин 2–ого варианта
Машины |
Трудоем– кость, м – смены |
Стоимость, руб. | ||
м – часа |
м – смены |
эксплуа- тации | ||
1 Автосамосвалы КаМАЗ – 5511 |
4,42 |
4,41 |
35,28 |
155,94 |
2 Асфальтоукладчик ДС – 126 А |
0,67 |
7,46 |
59,68 |
39,99 |
3 Гладковальцовый каток ДУ – 48 В |
3,39 |
3,11 |
24,88 |
84,34 |
4 Гладковальцовый каток ДУ – 9 В |
2,40 |
3,68 |
29,44 |
70,66 |
Итого: |
|
|
|
350,93 |
Вывод. Наиболее экономичным при вышеуказанных составах отрядов дорожно-строительных машин оказался 2–ой вариант.
Примечание. Стоимость эксплуатации машин принята в ценах 1984 года.